粉噴樁的簡介、施工工法以及在工程中的應用

粉噴樁的簡介、施工工法以及在工程中的應用粉噴樁的簡介、施工工法以及在工程中的應用粉噴樁的簡介、施工工法以及在工程中的應用xxx公司粉噴樁的簡介、施工工法以及在工程中的應用文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度粉噴樁的簡介、施工工法以及在工程中的應用2011年4月28日

目錄第一章粉噴樁簡介 4粉噴樁定義 4粉噴樁檢測 4粉噴樁施工預案 4第二章粉噴樁施工工法 6特點 6適用范圍 7施工工藝 7施工機具 8操作要點 8勞動組織 9施工注意事項 9加固質(zhì)量與檢測 9技術(shù)經(jīng)濟比較 10工程應用實例 10第三章水泥粉噴樁在地基處理中的應用 12序言 12粉噴樁簡介 12工程實例 12工程概況 12地基處理要求 12處理方案的選擇 12噴粉樁復合地基設(shè)計 13施工方法 13質(zhì)量保證措施 13質(zhì)量檢測 14效果評價 14注意事項 15噴樁不是樁基 15復合地基中的土不可忽視 15應區(qū)別對待復合地基承載力 15第四章應用CFG樁與粉噴樁長短樁結(jié)合處理軟土地基施工工藝 16序言 16工藝原理及適用范圍 16工藝流程介紹及操作要點 17工藝流程 17施工操作要點 17質(zhì)量控制要點 20粉噴樁施工 20樁施工 21總結(jié) 22

第一章粉噴樁簡介粉噴樁定義粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學反應，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，目前國內(nèi)常用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的粘性土。粉噴樁檢測目前國內(nèi)的粉噴樁檢測主要有淺部開挖、輕型動力觸探、瑞典貫入法、標準貫入試驗、靜力觸探試驗、取芯檢驗、截取樁段做抗壓強度試驗、靜載荷試驗、反射波動測法檢驗、袖珍貫入試驗、電阻率法等粉噴樁施工預案1、材料要求噴粉使用的粉體固化劑為425號普通水泥，要求新鮮無結(jié)塊，入罐時應經(jīng)篩網(wǎng)過濾，最大粒度不超過5mm，不得含有紙屑、塑料布、石子等雜質(zhì)；石灰用磨細生石灰，最大粒徑小于，要求質(zhì)地純凈無雜質(zhì)，含氧化鈣和氧化鎂的總和應不少于85%，其中氧化鈣的含量不低于80%。2、施工程序1）施工工藝流程測量放線→樁機就位→鉆孔→插管→噴粉→移動機具2）測量放線根據(jù)設(shè)計要求，定出孔位作出標記。3）施工機械設(shè)備噴粉樁機及配套水泥罐、貯灰罐及噴粉系統(tǒng)、空氣壓縮機。噴粉樁機由液壓步履式底架、井架和導向加減壓機構(gòu)、鉆機傳動系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成。4）施工工藝要點:（1）施工前進行場地平整，樁位放線，組裝架立噴粉樁機。檢查主機各部的連接，液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)各部分安裝試調(diào)情況及灰罐、管路的密封連接情況是否正常，做好必要的調(diào)整和緊固工作，排除異常情況后，進料口應加蓋密封。（2）成樁時，先用噴粉樁機在樁位鉆孔，至設(shè)計要求深度后，將鉆頭以速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，同時通過粉噴系統(tǒng)將水泥（或石灰粉）通過鉆桿端噴嘴定時，定量向攪動的土體噴粉，使土體和水泥（或石灰）進行充分攪拌混合。（3）樁體噴粉要求一氣呵成，不得中斷，每根樁裝一次灰并攪噴完。噴粉深度在鉆桿上標線控制，噴粉壓力控制在。（4）單位樁長噴粉量是控制成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，噴粉量隨樁體強度而定，一般為45-50Kg/m，工程的噴粉量應一次大體調(diào)定。噴粉先里排后外排，可由一端向另端進行。（5）當鉆頭提升到高于樁頂面約500mm，噴粉系統(tǒng)停止向孔內(nèi)噴射水泥（或石灰粉）時，樁體即告完成。為保證質(zhì)量，上部米可復鉆孔噴粉一次。（6）噴樁樁自然養(yǎng)護14天以上始可挖土，以免在水平力作用下造成斷樁。

第二章粉噴樁施工工法粉噴樁是以干粉（生石灰粉或水泥粉等粉體材料）作為加固料，通過粉噴樁機，用壓縮空氣將粉體加固料送到地基中與軟土攪拌并得到充分拌合，使其充分吸收地下水并與地基土發(fā)生理化反應，形成具有水穩(wěn)定性、整體性和一定強度的柱狀體，同時使樁間土得到改善，從而滿足地基處理及建筑基礎(chǔ)的設(shè)計要求。特點1.機理科學、費用低廉（1）加固成本低。由于利用原土為原料，加入少量固化劑，一般為12-15%的土體重量。（2）樁身質(zhì)量好。由于樁體粉體與土拌和，化學反應充分，樁身強度相對較高。（3）地基加固后其容量變化不大，僅比原容量增加5%，故無附加荷載，含水量略低于原土，約減少3-7%，其抗壓強度一般為，其主要與土的種類、含水量、粉體摻入量、養(yǎng)護齡期以及外加等因素有關(guān)。2.干法施工（1）施工不需水源，不需排污，故場地干凈。（2）樁體強度高。此方法是從地基中吸收一定的水份，工藝效果較好，提高了地基加固效果。3.無側(cè)向擠土問題該工藝與打入樁或壓入樁相比，由于成樁是將原位土體作為主要原料，使地基中幾乎不增加體積，故不產(chǎn)生側(cè)向擠土，所以粉體噴攪法施工時，對臨近環(huán)境無影響，甚至可以緊貼相鄰基礎(chǔ)施工。4.樁身強度可因需要加以控制該工藝可按工程需要及地質(zhì)條件，以不同摻入量來控制不同的樁身強度，也可在同一地基中不同層位控制不同樁身強度，滿足工程上的需要。5.施工機械簡單、操作方便粉噴法施工專用機械由成樁鉆機、空壓機、供料機三大件組成。設(shè)備簡單，樁身體積小，移動方便，成樁直徑一般為500-700mm。樁長最深可達18m，施工效率較高，臺班成樁10-15根。適用范圍該工藝樁位平面布置靈活，可以組成多種形狀，如柱狀、壁狀、格柵狀等，主要用于工程建設(shè)中的多種地基改良加固，尤其以淤泥質(zhì)軟土改良效果較好?？勺鳛橹ёo體系，用于防止滑坡，防止流砂及止水圍護等，還可以加固地基中的某個部位，故應用廣泛。在住宅基礎(chǔ)應用中單樁承載力可達300KN，復合地基承載力可達25Kpa.施工工藝粉噴樁施工工藝分為就位、鉆入、預攪下沉、噴攪提升、復攪下沉、復攪噴粉提升、成樁等過程。見圖1。1、樁體就位：移動鉆機、使鉆頭對準樁位，分別以經(jīng)緯儀、水平尺在鉆桿及轉(zhuǎn)盤的兩個正交方向校正垂直度及水平度。2、上水泥等粉灰：打開粉噴機料罐上蓋，按（設(shè)計有效樁長+余樁長）×每m用料，計算出水泥等粉灰用量，并進行過篩，加料入罐，第一罐多加50kg水泥等粉灰。3、關(guān)閉粉噴機灰路蝶閥、球閥，打開氣路蝶閥。4、鉆進：啟動鉆機和空壓機，并緩慢打開氣路調(diào)壓閥，對鉆機供氣，視地質(zhì)及地下障礙情況采用不同轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)下鉆，宜用慢檔先試鉆。5、壓差控制：觀察壓力表讀數(shù)，隨鉆桿下鉆壓力增大而調(diào)節(jié)壓差，使后閥較前閥大壓差。6、噴攪提升：鉆頭鉆至設(shè)計樁長底標高，關(guān)閉氣路蝶閥，并開啟灰路蝶閥，反轉(zhuǎn)提升，打開調(diào)速電機，視地質(zhì)情況調(diào)整轉(zhuǎn)速，噴灰成樁。7、鉆機正轉(zhuǎn)下鉆復攪，反轉(zhuǎn)提鉆復噴。根據(jù)地質(zhì)情況及余灰情況重復數(shù)次，保證樁體灰土攪拌均勻。8、鉆頭提升至樁頂標高下，關(guān)閉調(diào)速電機，停止供灰，充分利用管內(nèi)余灰噴攪。9、原位旋轉(zhuǎn)鉆具2min，脫開減速箱、離合器將鉆頭提離地面m。10、打開球閥，減壓放氣。打開料罐上蓋，檢查罐內(nèi)余灰，并記錄噴灰量。11、鉆機移位，進入下一個成樁樁位。施工機具施工機具主要由成樁鉆機、空壓機、供料機三大系統(tǒng)組成。目前使用的機械有：GPF-5、GPF-7、PH-5及PH-7型鉆機、YP-1 粉體噴射機、空氣壓縮機各1臺；C-2儲氣罐、配電箱各一只；電纜、壓力膠管、小平車若干。施工設(shè)備布置見圖2。操作要點1、施工前應準確測放軸線和樁位，并用竹簽或鋼筋標定。2、施工現(xiàn)場要求平整，施工前徹底清除地下一切障礙物。3、正式打樁前宜按設(shè)計要求施打工藝試樁，以確定各地層和平面區(qū)域內(nèi)鉆桿提升速度和噴灰速度、噴灰量等。4、粉體噴射機灰罐應按理論計算量投一次料，打一根樁，以確保成樁質(zhì)量。5、噴射機內(nèi)壓力要保持穩(wěn)定，壓力要足夠。6、鉆機提升速度控制于。7、鉆機預攪下沉，應盡量不用沖水下鉆，當遇較硬土層太慢時，方可適量沖水。勞動組織每臺班12人，其中指揮、施工員、機修工、電工、試驗工各1人；機操工3人（鉆機、噴粉機、空壓機和儲氣罐各1人）；記錄員2人（前、后臺各1人），輔工2人。施工注意事項1、每一根樁開鉆后必須連續(xù)施工，嚴格控制噴灰及?；視r間，不得間斷。嚴禁在尚未噴灰的情況下進行鉆桿提升作用，以確保粉噴樁質(zhì)量和長度。2、如遇停電，機械故障等原因而噴粉中斷，應及時記錄中斷深度，待恢復正常后進行復打，復打重疊段不應小于1m。3、鉆桿下沉前，應用經(jīng)緯儀檢查或垂線量測鉆桿的傾斜度，使傾斜度值不大于%。4、深層攪拌機噴灰提升至原地面以下50cm時，應關(guān)閉空壓機，防止固化劑噴入大氣層。5、在樁徑變更時應對直徑進行復核，對使用過的鉆頭須隨時檢查，且磨損量不得大于1cm。加固質(zhì)量與檢測噴粉樁工程質(zhì)量檢查及地基強度檢測，目前按以下方式進行：樁成型的開挖觀測對挖出的樁體進行直觀檢查，檢查其樁位、樁徑是否應符合設(shè)計要求，檢查噴攪的均勻程度。2、資料檢查即對施工記錄的檢查，以復檢樁端和?；颐鏄烁?、噴粉量是否符合設(shè)計要求，檢查施工時是否發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象等。3、樁體強度檢測（1）樁體的靜力觸探（以養(yǎng)護齡期為14天）。（2）樁身取樣進行室內(nèi)立方強度試驗。（3）應力波測試（為樁數(shù)的10-15%）。（4）靜壓試驗：測定單樁或復合地基承載力。（5）實測沉降：建筑物施工時，多層進行沉降觀察，掌握最終沉降量。（6）質(zhì)量標準見表1。表1粉噴樁施工質(zhì)量允許偏差序號項目單位規(guī)定值或允許偏差檢查頻率檢查方法1柱平面位置(縱橫)cm±10100%用經(jīng)緯儀量測或鋼尺量2樁底高程m不高于設(shè)計標高100%噴粉檢查鉆桿沉入長度3樁底高程m不低于設(shè)計標高100%檢查停止噴粉時的鉆頭高程4單位噴粉量%≤7100%計量儀或場計量檢查5樁體90天無側(cè)限抗壓強主度MPa不小于計要求2%樁頭或抽芯取樣檢驗，可用7天或28天強度推算90天強度技術(shù)經(jīng)濟比較大量工程實踐證明，水泥粉噴樁工藝具有施工快、建筑材料省、造價低、強度高等優(yōu)點。（1）施工周期短，每臺班可完成300-400m左右。（2）加固體強度相當于漿液攪拌法的2倍。（3）材料成本低，每延長米僅10元左右，工程造價比漿液攪拌低1/3。工程應用實例近年來，在碼頭、橋墩、高速公路、基坑支護及工業(yè)、民用建筑等方面，施工粉噴樁均取得了明顯的技術(shù)效果。（一）滬寧高速公路滬寧高速公路常州段路基采用粉噴樁加固地基，由鐵道部第四勘測設(shè)計院南京辦事處設(shè)計。地質(zhì)情況：多數(shù)為淤泥質(zhì)粘土，天然地基沉降量較大?；A(chǔ)設(shè)計決定采用梅花型網(wǎng)格狀滿堂布置粉噴樁地基加固方案。加固濃度為米，共6400根，水泥摻入量采用15%的425#普通硅鹽水泥，要求90天樁身強度不得低于。本工程自93年5月施打，投入三臺設(shè)備，歷時2個月完成了任務(wù)。按設(shè)計要求，由甲方委托常州高速公路建設(shè)部監(jiān)理和測試，測試結(jié)果：38天無側(cè)限抗壓強度平均值為mm2，遠遠大于設(shè)計值，滿足了設(shè)計要求。（二）上海楊浦大橋橋墩邊上的地基加固。該地面由于淤泥質(zhì)較厚，對于大型建筑影響很大，為此采用粉噴樁來加固。此方案由上海市政設(shè)計院負責設(shè)計，總樁數(shù)為3500根，深度10-12m，總4萬多延米長，要求60天完工。本工程投入二臺設(shè)備進場施工，利用24小時采用二班制工作，在規(guī)定的時間內(nèi)完成了任務(wù)，并且工程樁測試結(jié)果達到了設(shè)計目的，得到了建設(shè)單位的一致好評。（三）徐連高速公路E8標采用粉噴樁處理軟土地基。加固深度米，共萬延米，水泥摻入量采用50kg/m的425號普硅水泥。本工程先后投入22臺粉噴樁機，歷時3個多月完成，檢測結(jié)果全部達到設(shè)計要求。

第三章水泥粉噴樁在地基處理中的應用序言在土木工程建設(shè)中，經(jīng)常遇到不良的地質(zhì)條件，需要對其進行處理，以滿足結(jié)構(gòu)物對地基的要求。地基處理方法有多種，其中水泥粉噴樁地基，在近幾年得到了廣泛的應用。粉噴樁簡介噴粉樁是在學習引進國外高壓噴射注漿樁的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展的新樁型，我國自行創(chuàng)新研制了成套施工機具設(shè)備和工藝，這種樁的優(yōu)點：可加固改良地基，提高地基承載力(2-3倍)和水穩(wěn)性，對環(huán)境無污染，無噪聲，對相鄰建筑物無影響，機具設(shè)備簡單液壓操縱，技術(shù)易于掌握，成樁效率高(8m長樁，每臺樁機每天可完成100根)，加固所需費用較低，造價比灌注樁低40%.噴粉樁適用于7層以下的民用建筑以及在有地下水或土的含水量大于25%的粘性土、砂土、軟土，淤泥質(zhì)土地基中進行淺層(深14m)加固，但是這種樁不適用于雜填土(垃圾土)地基(會使承載力不均勻)同時要求土的含水率不低于23%，否則會造成樁體疏松。工程實例工程概況本工程為南堡鹽場沿街商住樓，地基開挖后局部出現(xiàn)大量淤泥質(zhì)土，土層深度范圍有少量厚度達到米，地質(zhì)勘查部門對該建筑場地的評價是：場地為軟弱場地，屬三類場地土，地下水位在地表以下米。地基處理要求該建筑的特點是上部荷載較大，而場地土比較軟弱;住宅樓圖紙中基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，要求地基承載力標準值為150kpa，場地地基承載力達不到施工條件實測地基承載力標準值為110kpa;允許沉降量≤200mm;業(yè)主要求在盡可能的情況下降低地基處理造價。處理方案的選擇南堡地區(qū)對這類地基常采用預制樁或灌注樁，勘察單位也建議采用灌注樁，項目部作出地基處理的方案。經(jīng)過甲方、設(shè)計、監(jiān)理、及建設(shè)主管部門的多方論證、調(diào)查研究及方案造價的比較表明，最終選中我們的地基處理方案。水泥噴粉樁加固處理這種土質(zhì)是適用的。采用攪拌樁比灌注樁更經(jīng)濟，且對周圍環(huán)境的影響更小。噴粉樁復合地基設(shè)計設(shè)計有效樁長L=，樁徑，加固體室內(nèi)抗壓強度為2Mpa(經(jīng)室內(nèi)試驗確定水泥摻入比為15%)。由文獻1式、—3)算出單樁承載力Rke=140KN;根據(jù)式可算出：住宅樓置換率m=，按此進行樁的布置，布樁采用矩形形式。施工方法噴粉使用的固化劑為普通硅酸鹽水泥，采用國產(chǎn)PH-5A型噴粉樁機施工。(1)施工前應整平場地，定出樁位并編號，組裝架立噴粉樁機，檢查主機及其他各系統(tǒng)工作是否正常。(2)根據(jù)樁位平面布置圖，排樁號和施工流水段，移動攪拌主機對準設(shè)計樁位。(3)開動攪拌機鉆進50cm后，隨鉆隨噴氣，注意防止堵塞噴粉孔，隨鉆桿鉆進，加固土體在原位被攪動切碎，鉆至設(shè)計深度時停鉆。(4)鉆桿鉆到設(shè)計深度后反向旋轉(zhuǎn)，啟動水泥發(fā)送裝置，將鉆桿邊攪拌邊提升，提升速度宜小于1m/min，強制噴出的粉體與原位土體進行攪拌。待鉆頭提升到距樁頂約2m時，宜降低提升速度。提升到超過設(shè)計高度30-50cm后，關(guān)閉水泥發(fā)送裝置，鉆機原位旋轉(zhuǎn)1min后現(xiàn)繼續(xù)提升到地面。樁體噴粉要求一氣呵成，不得中斷，噴粉壓力控制在為提高樁體強度及承載力，避免攪拌不均，再在原樁位全長范圍內(nèi)進行得攪1次，樁體即告完成。質(zhì)量保證措施確保樁體的強度及完整性關(guān)鍵在于噴粉量的控制和攪拌是否均勻，針對這種情況，施工中采取了以下措施。(1)采用“一噴四攪”工藝，其流程如下。測量放線—樁機就位—開機鉆進到底(噴氣)—反轉(zhuǎn)提升到頂(噴粉)—正轉(zhuǎn)復攪到底—反轉(zhuǎn)提升到頂(噴氣)—樁機移位。(2)在正式施工前選取一定數(shù)量的樁進行試打，從而確定樁機在本工程地質(zhì)條件下的施工技術(shù)參數(shù)(樁機鉆進速度、提升噴攪速度和復攪速度、刮灰器轉(zhuǎn)速與噴攪提升速度的配合、空壓機風壓和風量等)。(3)控制樁位偏差≤5cm，樁垂直度偏差≤%，樁徑偏差<4%，樁長偏差<50mm，每米水泥噴入量與設(shè)計值偏差<3%。(4)采取24h質(zhì)監(jiān)員跟班檢查服務(wù)業(yè)，重點檢查每米的噴粉量、樁長、樁位垂直度及樁機下鉆、上提速度，此外，采用電子秤(計量裝置)對每根樁的噴粉量進行控制，并每米記錄一次噴粉量，以準確跟蹤第根樁從下到上的質(zhì)量情況，一旦在某個深度出現(xiàn)灰量不足或斷灰情況，可以準確地進行補噴。(5)若在鉆進或噴粉過程中發(fā)生堵鉆頭、堵管或機械故障，應立即停噴提鉆，待處理完畢再進行復鉆、復噴。(6)水泥必須經(jīng)過復檢合格后方能使用。質(zhì)量檢測成樁質(zhì)量檢驗本工程共施打水泥粉噴樁13587根，總延長118880米。經(jīng)業(yè)主同意，采用以下4種成樁檢測方法。(1)輕便觸探：在成樁后7d內(nèi)用輕型動力觸探進行樁體強度檢驗，檢驗數(shù)量為2%，對發(fā)現(xiàn)有問題的樁及時進行補樁處理。共檢測280根樁，發(fā)現(xiàn)問題并補樁20根。(2)樁頭開挖：成樁7d抽取2%樁開挖約60cm深，檢查樁體直徑、樁身邊疆性、灰土拌和均勻性及樁身密實性，共檢驗250根樁，樁身成型情況良好。(3)鉆芯抗壓試驗：成樁28d后，抽取6根樁進行鉆芯檢查，并取樣養(yǎng)護測定樁身抗壓強度、抗剪強度。檢測結(jié)果表明：樁體已達設(shè)計深度，成型良好，采芯率≥75%;樁身試樣抗壓強度值約為～，粘聚力為，內(nèi)摩擦解φ為度，均滿足設(shè)計要求。(4)載荷試驗：成樁28d后選取4組進行單樁復合地基載荷試驗，根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79—91)所規(guī)定的試驗方法，確定住宅樓粉噴樁復合地基承載力標準值fk≥180kpa，滿足設(shè)計要求。隨著齡期增長，地基承載力仍有一定程度的提高。效果評價本工程采用水泥噴粉樁處理軟弱地基，地基承載力由110kpa提高到180～200kpa，強度增長1倍左右。該建筑物自工程竣工驗收三年來，未發(fā)現(xiàn)地基不均沉降和上部結(jié)構(gòu)裂縫，加固效果良好，該工程獲得南堡開發(fā)區(qū)優(yōu)質(zhì)工程。采用這種方案具有設(shè)備簡單、施工方便快速、無振動、無污染等優(yōu)點，造價低廉，費用比采用灌注樁降低了40%.為甲方節(jié)約資金40萬元。注意事項噴樁不是樁基粉噴樁可以稱為“基樁”，但與樁基中的“基樁”并不完全一樣。二者的具體區(qū)別如下。(1)材料不同。粉噴樁由膠凝材料與原狀土和天然水硬結(jié)形成，基中不摻加粗細骨料。(2)強度不同。由于組成材料的區(qū)別，粉噴樁強度較低。(3)承載性狀不同。樁基中的樁為剛性樁，直接承擔建筑物主體結(jié)構(gòu)荷載。粉噴樁在受壓時產(chǎn)生一定的(壓縮)變形，因而屬塑性樁，與樁間土共同作用，通過建筑物基礎(chǔ)間接承擔主體結(jié)構(gòu)荷載。(4)單樁承載力的決定因素不同。決定粉噴樁承載力的因素除土對樁的支撐約束外，還有樁身強度。(5)確定標準強度試件的齡期的試件強度，粉噴樁標準強度則采用90d齡期的試件強度。復合地基中的土不可忽視粉噴樁作為地基中的一部分，與地基土組成復合地基共同承擔上部荷載。因此在樁設(shè)計和樁檢測中不能忽視復合地基中的土。在對粉噴樁處理地基進行效果檢測時，同樣要進行復合地基承載力靜載檢驗，而不能僅作單樁承載力檢測。應區(qū)別對待復合地基承載力復合地基承載力一般根據(jù)單樁和樁間土承載力之和來確定。復合地基承載力并不是單樁與土承載力簡單的相加，而就根據(jù)樁所處地層土質(zhì)情況區(qū)別對待。當樁身和樁底處于較好土層時，復合地基在一定荷載下沉降較小，粉噴樁承擔大部分荷載。由于可壓縮性大，樁間土只能發(fā)揮部分承載力。反之，當粉噴樁處于軟弱地層中，地基沉降量大，樁間土才能充分發(fā)揮地基承載力。

第四章應用CFG樁與粉噴樁長短樁結(jié)合處理軟土地基施工工藝序言復合地基由于其充分利用樁和樁間土共同作用的特有優(yōu)勢,以及相對低廉的工程造價得到了越來越廣泛的應用。該工藝技術(shù)簡便,在地下水位較高的地區(qū)進行熱源廠建設(shè)中,在清除原有建筑物基礎(chǔ)后,人為造成的不良軟土地基加固可采用該技術(shù),既經(jīng)濟又合理。太原市某熱源廠主體長,寬,施工場地為原舊建筑及倉庫,場地上部原建筑物已拆除,但地下分布較多障礙物且無法提供該場地舊有地下構(gòu)筑物施工圖。而且場地地下水位較高,水位在自然地坪下處。原設(shè)計中基礎(chǔ)采用伐板基礎(chǔ),樁采用CFG正三角形布樁。但在清除擬建建筑處地下障礙物(有原混凝土硬化地面、站臺柱砼獨立基礎(chǔ)、砼儲油罐)后,擬建場地中央形成了直徑為17m,深度為6m的水坑。坑底標高已低于設(shè)計CFG樁有效樁頂標高。將水坑抽完水回填土后,該部分場地抗變形能力性能較弱,CFG樁機無法進入場地施工,不能保證CFG樁施工安全和質(zhì)量。隨后該單位提出處理方案,利用增加粉噴樁短樁處理該場地,結(jié)合原CFG樁長樁組成復合地基。設(shè)置粉噴樁(干噴)可迅速提高場地地基抗變形能力,便于后續(xù)CFG樁施工,同時可以增強場地復合地基的承載能力。經(jīng)設(shè)計院計算、認可、同意該處理方案。施工后CFG單樁和復合地基載荷試驗均滿足設(shè)計要求,達到了良好的地基處理效果。工藝原理及適用范圍該技術(shù)應用CFG樁和粉體噴射攪拌樁(簡稱粉噴樁)形成復合地基,充分發(fā)揮CFG樁的高承載力性能和粉噴樁的抗變形性能,并且通過褥墊層的設(shè)置發(fā)揮樁間土的承載力。粉噴樁加固地基的機理是利用粉體噴射樁機在鉆孔過程中,用高壓空氣將粉狀固化劑以霧狀噴入被加固的軟土中,憑借機械上特制的鉆頭葉片的旋轉(zhuǎn),使固化劑與原位軟土就地強制攪拌混合;固化劑吸水后進行一系列物理化學反應,使樁位原土由軟變硬,形成整體性好、水穩(wěn)性強和承載力高的新樁體;這種樁體與樁間土相互作用形成比天然軟土地基承載力有大幅度提高的復合地基。使場地復合地基抗變形能力有明確提高,并有一定的隔水作用,便于后續(xù)CFG樁基施工。CFG樁、粉噴樁兩種施工增強體與天然地基土體組成三元復合地基,既能發(fā)揮CFG樁高承載力的特點,又因CFG樁的插入而使粉噴樁的側(cè)限約束作用得到增強。同時,由于設(shè)置了粉噴樁,上部地基土的變形能力得到改善,提高土體的抗剪強度,避免CFG樁產(chǎn)生刺入破壞。該工藝技術(shù)適用于地下水位較高地區(qū)處理黏性土、粉土、沙土和樁端具有相對硬土層、承載力標準值不低于70kPa的淤泥質(zhì)土;地下水位較高的非欠固結(jié)人為不良填土地基;土層上部為正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基,地基土的天然含水量大于30%時。工藝流程介紹及操作要點工藝流程若根據(jù)地質(zhì)情況和設(shè)計布樁形式,CFG樁采用隔樁跳打施工,場地分兩(三)遍施工完成,第一遍鉆出的泥土、淤泥應及時清運出場地,為第二遍施工創(chuàng)造有利條件。施工操作要點1、場地標高控制(1)粉噴樁施工前進行平整場地和標高測量計算,確定粉噴樁樁端標高。計算粉噴樁與CFG樁共同作用段長度、粉噴樁單獨加固土體段長度、CFG樁設(shè)計樁頂標高上空樁長度。(2)粉噴樁施工完畢后對場地進行平整,再次測量場地標高。確保后續(xù)CFG樁施工標高正確。(3)若CFG樁采用隔樁跳打施工,場地分兩(三)遍施工完成,第一(二)遍鉆出的泥土、淤泥清運出場地后,在第二(三)遍CFG樁施工前要進行場地標高測量,計算CFG樁入土深度和空樁長度。平整場地、測量場地標高、放粉噴樁樁點平整場地、測量場地標高、放粉噴樁樁點樁機就位、調(diào)平、對中預攪鉆進下沉粉噴攪拌機提升重復攪拌移位，下一根粉噴樁施工完畢，平整場地，測量場地標高，放CFG樁樁點樁機就位樁位復核成孔提升鉆桿至樁頂標高成樁移位，樁機移位下一根施工施工工藝流程圖2、粉噴樁施工(1)定位:平整場地,整套設(shè)備安裝就位,噴粉樁機自動縱橫向移動,鉆頭對準孔位。(2)預攪鉆進下沉:啟動攪拌機電機,鉆頭正向旋轉(zhuǎn),實施鉆進作業(yè)。為了不堵塞鉆頭上的噴射口,鉆進過程中不噴固化料,只噴射壓縮空氣,即確保順利鉆進,又減小負載扭矩。隨著鉆進,使被加固的軟土體在原位受到攪動,鉆至設(shè)計孔底標高后停鉆。(3)噴粉攪拌提升:當深層攪拌機下沉到設(shè)計深度時,再次啟動攪拌機,反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭,同時打開發(fā)送器前面的控制閥,按需要量向被攪動的疏松土體中噴射固化料——水泥粉(或石灰粉),邊提升、邊噴射、邊攪拌,盡量達到攪拌均勻,使軟土與固化料充分混合,噴射量與控制閥的開放大小成正比,與鉆頭的提升速度成反比。(4)重復攪拌:攪拌機噴灰反轉(zhuǎn)提升至原地面以下50cm時,關(guān)閉空壓機,防止粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。為使軟土和固化劑攪拌均勻,再次將攪拌機鉆進下沉,直至設(shè)計深度,再將攪拌機按規(guī)定速度反轉(zhuǎn)提升出地面。(5)移位:利用噴粉樁機的步履功能移動鉆機至新孔位重復以上過程。3、CFG樁施工(1)樁機就位必須鋪墊平穩(wěn),鉆塔垂直、穩(wěn)定、牢固,鉆尖對準樁位。(2)開鉆前必須檢查鉆頭上的契形出料活門是否閉合,嚴禁開口鉆進。(3)鉆進過程中,未達設(shè)計標高不得反轉(zhuǎn)提升鉆桿,如因特殊情況需要提升鉆桿或反轉(zhuǎn),應將鉆桿提升到地面,對鉆頭活門重新清洗、疏通、閉合。(4)施工前應按設(shè)計要求由試驗室進行混合料配比試驗,根據(jù)選擇機型進行塌落度的選擇。長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工的坍落度宜為160mm～200mm。(5)開始鉆進或穿過軟硬土層交界處時,應保證鉆桿垂直,緩慢進入;在含有磚頭、瓦塊的雜填土層或含水量較大的軟塑黏性土層中鉆進時,應盡量減少鉆桿晃動,以免擴大孔徑。(6)鉆進時,應注意觀察電流值變化在正常工作狀態(tài)(≤200A)。(7)開動混凝土輸送泵,提前將拌合好的混凝土充滿整個輸送管道,并將混凝土儲滿輸送泵料斗。(8)壓力灌注與鉆桿提升速度應配合好,一般提升速度是當聽到空心鉆桿中有混凝土落聲時提升鉆桿為宜,以確保樁徑。(9)壓力灌注時混凝土的泵送應連續(xù)進行。泵斗內(nèi)混凝土容量應高出進料口50mm以上,以防吸進空氣造成堵管。當料斗混凝土低于進料口時應及時通過口哨或其他警示音通知鉆機停止提升鉆桿,待混凝土補充足量后再進行壓力灌注、提鉆。(10)鉆進過程中,操作人員與指揮人員要密切注意鉆進情況,如遇卡鉆、鉆桿劇烈抖動、鉆桿偏斜等異常情況,應立即停鉆,查明原因,采用相應措施解決后方可繼續(xù)作業(yè)。(11)樁體垂直度嚴格按設(shè)計要求及GB50202-2002規(guī)范要求控制,為保證有足夠的工作面和提高成樁質(zhì)量,鉆出的泥土要及時清運。(12)成樁樁頂標高宜高出設(shè)計樁頂不少于50cm。成樁過程中應注意做好混合料試塊,每臺機械每天應做一組(3塊)試塊(邊長為150×150×150mm立方體),標準養(yǎng)護,測定其為立方體抗壓強度。(13)施工垂直度偏差不應大于1%,對滿堂布樁基礎(chǔ),樁位偏差不應大于倍樁徑;對條形基礎(chǔ),樁位偏差不應大于倍樁徑;對單排布樁樁位偏差不應大于60mm。4、褥墊層(1)樁頂和基礎(chǔ)之間按設(shè)計要求設(shè)置褥墊層,褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級配砂石或碎石等,最大粒徑不宜大于30mm。(2)褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實法,當基礎(chǔ)底面下樁間土的含水量較小時,也可采用動力夯實法,夯填度(夯實后的褥墊層厚度與虛填厚度的比值)不得大于。質(zhì)量控制要點粉噴樁施工(1)打樁前場地平整不宜對擬建場地土方進行開挖后施工,保留一定深度的土方以確保后續(xù)施工CFG成樁的有效樁頂上部保護樁體長度,避免CFG樁在施工過程中樁機